Методы радиационного контроля качества сварных соединений.

Ксерорадиографический и флюорографический методы контроля

Ксерорадиография. Этот метод контроля представляет собой процесс получения изображения на поверх­ности пластины, электрические свойства которой изменяются в соответствии с энергией воспринятого рентгеновского излучения или гамма-излучения. В тех местах пластины, на которые попало излучение, прошедшее через какой-либо дефект (непровар, пора, раковина), остаточный заряд будет меньше, чем в других местах пластины. Таким образом, в пластине образуется скрытое изображение, которое проявляют с помощью различных красящих мелкоразмолотых порошков на основе талька, оксида цинка, мела. Порошок предварительно электризуют и опыляют им пластину, при этом скрытое изображение превращается в видимое. Затем на пластину накладывают обычную бумагу, на которой фиксируется полученное изображение объекта. Весь процесс проявления занимает 10—40 с.

К преимуществам ксерографического метода относят оперативность получения снимка и сухой метод проявления. Методом фотосъемки с одной ксерограммы можно сделать высококачественные фотографии с большим числом копий. При ксерографии отпадает необходимость в дефицитных материалах и процессах фотообработки. Однако ксерография обладает рядом недостатков, что сдерживает ее массовое применение в промышленности. Прежде всего это низкое качество пластин, трудности контроля больших изделий из-за ограниченных размеров пластин, возможность использования только плоских пластин. Пластины подвержены влиянию влажности и низкой температуры.

Флюорография. Этот метод контроля заключается в регистрации рентгеновского излучения или гамма-излучения на фотобумагу или фотопленку, содержащих в 7—9 раз меньше серебра, чем рентгеновская пленка. Необходимым условием является обязательное сочетание фотобумаги и усиливающих флюоресцентных экранов. Ионизирующее излучение падает вначале на экран для формирования оптического изображения, которое фиксируется на фотобумаге, контактирующей с флюоресцентным экраном.

Цветовая радиография. Обычный черно-белый рентгеновский снимок содержит только один оценочный параметр — яркость серого оттенка. Цветное изображение в отличие от черно-белого позволяет получить два добавочных параметра, цвет и насыщенность. Благодаря этому увеличивается информативная способность радиографического снимка.

Для получения цветного изображения с помощью чёрно-белой фотопленки делают два или три снимка контролируемого объекта рентгеновским излучением различной энергии и интенсивности . При этом экспонируют поочередно каждую пленку или одновременно все пленки с использованием фильтров для селекции рентгеновского излучения. В результате изменения эффективной энергии рентгеновскою излучения изображения на каждой пленке отличаются друг от друга. Затем черно-белые негативы окрашивают, например, первый снимок в красный цвет, второй в зеленый, третий в синий и составляют вместе. Расшифровку полученного цветного изображения производят на неготоскопе. Оператор воспринимает больше оттенком цвета, чем градаций яркости, что облегчает контроль качества и повышает его достоверность за счет участия одновременно большего объема информации.

Другим способом цветовой радиографии является использование цветной фотопленки. Если пленку просвечивать рентгеновским излучением или гамма-изучением, то пленка окажется разбалансированной как по контрасту, так и по чувствительности. После проявления на ней появляются различные цветовые оттенки, обусловленные интенсивностью падающего света.

При просвечивании применяют цветные радиографические пленки, которые принципиально ничем не отличаются от обычных фотопленок, но имеют большую чувствительность к рентгеновскому излучению и состоят из двух или трех эмульсионных слоев. Каждый слой имеет свой коэффициент контрастности и чувствительности, благодаря чему можно определить изменение цвета и яркости изображения при изменении толщины или плотности образцов. При цветной радиографии улучшается выявляемость дефектов и возможность контроля изделий с большими перепадами толщин, а также определения размеров дефектов в направлении просвечивания.

Нейтронная радиография. Она основана на облучении объекта контроля пучком нейтронов и регистрации теневого изображения объекта на рентгеновской пленке или другом детекторе.

Принципиально важное значение нейтронной радиографии состоит в возможности раздельного контроля химических компонентов материала. Нейтронную радиографию используют при контроле радиоактивных изделий и деталей, в первую очередь тепловыделяющих элементов ядерных реакторов; контроле деталей из некоторых легких материалов, например пластмасс; обнаружении водородосодержащих включений в металлах; контроле слоистых многокомпонентных материалов и тонких биологических образцов. Для регистрации нейтронного излучения наиболее распространены рентгеновские и фототехнические пленки и детекторы, состоящие из нитроцеллюлозы, слюды и стекла. Для повышения воздействия нейтронов на детектор применяют специальные экраны — преобразова­тели, которые изготовляют в виде однородных тонких пластин или фольги.

Протонная радиография. Она основана на использовании потока протонов для неразрушающего контроля и базируется на особенностях распространения и взаимодействия их с веществом. Главной особенностью применения протонной радиографии является контроль тонких изделий или их частей (типа листа, фольги и т. п.), поскольку протоны поглощаются сравнительно тонкими слоями.

Контроль с помощью позитронов. Данный метод контроля может быть применен для определения накопления усталостных напряжений в металлах до появления усталостных трещин. Контроль основан на том, что в начальной стадии усталостных явлений, когда происходит образование дислокаций, в их области образуются отрицательные заряды. Позитроны, облучающие металл, притягиваются к областям расположения дислокаций и взаимодействуют с электронами. При превращении позитрона и электрона возникают гамма-кванты. По количеству гамма-квантов и среднему времени жизни позитронов можно определить начало усталостных нарушений в металле.

Авторадиография. Она заключается в регистрации собственного излучения изделия. В простейшем варианте осуществляется так: на поверхность контролируемого образца помещают мелкозернистую чувствительную фотопленку, на которой фиксируется распределение ионизирующего излучения от близко расположенных участков.

Радиоскопия. Этот метод контроля основан на просвечивании контролируемых объектов рентгеновским излучением с последующим преобразованием радиационного изображения объекта в электронное и передачей этого изображения на расстояние с помощью телевизионной техники для визуального анализа на выходных экранах.